PLC电气控制技术-ch1电气控制基础

陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分PLC电气控制技术机电工程学院机械与电子工程系陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分PLC电气控制技术目录第1章电气控制基础第2章PLC概述第3章CPM1A系列PLC第4章PLC控制系统设计陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分第1章电气控制基础本章重点内容:掌握常用低压电器的结构、原理及使用方法以电动机或其他执行电器为控制对象，介绍电气控制的基本原理、线路及设计方法，从应用角度出发，培养对电气控制系统的分析和设计能力。电机的基本控制、联锁控制和按控制过程变化参量进行控制。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分第1章电气控制基础1.1常用低压电器1.2电器控制线路设计基础1.3继电接触控制系统的基本控制电路陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1常用低压电器电器的功能多，用途广，品种规格繁多，可按以下原则进行分类：1、按工作电压等级分高压电器：用于交流电压1200V、直流电压1500V及其以上电路中的电器。低压电器：用于交流50Hz（60Hz）、额定电压1200V以下及直流电压1500V以下电路中起通断、保护、控制和调节作用的电器。2、按动作原理分手动电器：人手操作发出动作指令的电器，例如刀开关、各种按钮等。自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，例如接触器等。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1常用低压电器3、按用途分控制电器：用于控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器等。配电电器：用于电能输送和分配的电器，例如高压断路器。主令电器：用于自动控制系统中发送指令的电器，例如按钮、开关等。保护电器：用于保护电路及设备的电器，例如熔断器、热继电器等。执行电器：用于完成某种动作或传达功能的电器，例如电磁离合器等。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器一、作用用来自动地接通或断开大电流电路的电器。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器二、结构接触器组成：电磁系统、触点系统、灭弧装置。1、电磁系统动铁心、静铁心、线圈2、触点（头）系统结构：静触点、动触点主触点、辅助触点状态：常开（动合）触点常闭（动断）触点3、灭弧装置灭弧罩（栅）磁吹灭弧装置陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器三、工作原理接触器根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引动铁心，并带动触头动作，使常开触头闭合、常闭触头断开，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在弹簧的作用下释放，使触头系统回复到原始状态。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器四、图形符号和文字符号KMKMKM（a）线圈（b）常开触头（c）常闭触头(a)(b)(c)KM（d）主触头(d)陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器五、交、直流接触器的特点接触器按其主触头所控制电路电流种类可分为:交流接触器和直流接触器。1、交流接触器交流接触器的电磁线圈通入交流电，其主触头接通和分断的是交流主电路，灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。目前常用交流接触器型号有CJ10、CJ12、CJ20、CJX1等系列。2、直流接触器直流接触器的电磁线圈通入直流电，其主触头接通和分断的是直流主电路，灭弧装置通常采用磁吹灭弧装置。目前常用直流接触器型号有CZO等系列。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器六、技术参数接触器常用的型号及其意义如下所示：交流接触器的型号意义：陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器六、技术参数接触器常用的型号及其意义如下所示：直流接触器的型号意义：陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.1接触器七、选用原则1、控制交流负载应选用交流接触器；控制直流负载应选用直流接触器。2、主触头的额定工作电压、电流应大于或等于负载电路的电压、电流。需要注意的是接触器主触头的额定工作电流是在规定的条件（额定工作电压、使用类别、操作频率等）下能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。3、电磁线圈的额定电压应与控制电路的电压相一致，且在额定电压85%及其以上时应能可靠的吸合。4、接触器主触头和辅助触头的数量应能满足控制系统的需要。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器一、作用及工作原理1、作用继电器主要用在控制和保护电路中，起到信号转换的作用。2、工作原理继电器具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件），当感应元件中的输入量（如电压、电流、温度、时间等）变化到某一特定值时继电器就产生动作，执行元件便接通或断开控制回路。二、分类1、按用途分:控制继电器、保护继电器、中间继电器等。2、按原理分:电磁式、感应式、热继电器等。3、按参数分:电流、电压、速度、压力继电器等。4、按动作时间分:瞬时继电器、延时继电器。5、输出形式分:有触点、无触点继电器。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器三、电磁式继电器——电压、电流和中间继电器1、结构电磁系统、触点系统。2、与接触器的区别继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器三、电磁式继电器——电压、电流和中间继电器3、主要特性参数（1）输入——输出特性，又称为继电特性0y0yx1xx221xxk继电器的返回系数：反映了继电器工作的可靠程度，其值可通过调整释放弹簧的松紧程度和铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄来调节。一般值为0.1～0.4。x：输入量，y：输出量y0：输出状态转换值x1：释放值，x2：吸合值陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器三、电磁式继电器——电压、电流和中间继电器3、主要特性参数（2）吸合和释放时间吸合时间：是指从线圈得电到衔铁完全吸合所需的时间。释放时间：是指从线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。一般继电器的吸合和释放时间为0.05～0.15s，快速继电器为0.005～0.05s。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型1、电流、电压继电器（1）电流继电器电流继电器是根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器，其电磁线圈匝数少、线径粗，可通过较大的电流。电流继电器按用途可分为过电流继电器和欠电流继电器。过电流继电器的作用是当电路发生短路或电流过大时立即将电路切断，其动作电流整定范围是：交流为（110%～350%）IN，直流为（70%～300%）IN。欠电流继电器的作用是当电路中的电流过低时立即将电路切断，其动作电流整定范围是：吸合电流为（30%～50%）IN，释放电流为（10%～20%）IN。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型1、电流、电压继电器（2）电压继电器电压继电器是根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器，按用途也可分为过电压继电器和欠电压继电器，其工作原理与电流继电器完全类似。过电压继电器的动作电压整定范围为：（105%～120%）UN；欠电压继电器的动作电压整定范围是：吸合电压为（30%～50%）UN，释放电压为（7%～20%）UN。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型1、电流、电压继电器（3）电流、电压继电器的图形符号和文字符号KI、KV（a）线圈（b）常开触头（c）常闭触头(a)(b)(c)KI、KVKI、KV电流、电压继电器常用的型号有JL18、JZ7等系列。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型2、中间继电器中间继电器本质上仍是电压继电器，但它还具有触头多、触头能承受的电流大、动作灵敏（动作时间小于0.05s）等特点。中间继电器的作用：转换信号、放大信号。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型2、中间继电器中间继电器的图形符号和文字符号KA（a）线圈（b）常开触头（c）常闭触头(a)(b)(c)KAKA常用的中间继电器是JZ系列，以JZ7-62为例：JZ为中间继电器的代号，7为设计序号，6表示有6对常开触头，2表示有2对常闭触头。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型3、时间继电器时间继电器是一种按时间原则进行控制的继电器，主要有空气式、电动式、电子式等多种类型。通电延时型：线圈得电—延时—触点动作；线圈失电—触点立即复位。断电延时型：线圈得电—触点立即动作；线圈失电—延时—触点复位。常用的型号是JS7系列。空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型3、时间继电器时间继电器的图形符号和文字符号KTKTKT（a）线圈（b）常开延时闭合触头（c）常闭延时打开触头（d）常闭延时闭合触头（e）常开延时打开触头(a)(c)KT(b)KT(e)KT(d)KTKTKT通电延时型线圈断电延时型线圈KTKT陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型４、热继电器热继电器是利用电流的热效应而动作的电器。它是专门用来对连续运行的电动机进行过载和缺相保护，以防止电动机因过热而烧毁。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型４、热继电器热继电器主要由双金属片、加热元件、动作机构、触头系统、整定调整装置和手动复位装置等组成。热继电器的主要参数有：热继电器的额定电流、热元件的额定电流、整定电流及调解范围等。注意：由于热继电器中的发热元件有热惯性，在电路中不能作瞬时过载保护，更不能作短路保护，因此，热继电器不同于过电流继电器和熔断器。FRFR（a）热元件（b）常闭触头（ｃ）常开触头(a)(b)FR(ｃ)陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型5、速度继电器速度继电器根据电磁感应原理制成，用于转速的检测，如可用在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。速度继电器的动作转速一般不低于120r/min，复位转速约在100r/min以下，工作时允许的转速可达1000～3600r/min。陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型5、速度继电器速度继电器的动作转速一般不低于120r/min，复位转速约在100r/min以下，工作时允许的转速可达1000～3600r/min。速度继电器主要由转子、定子和触头系统三部分组成。转子——圆柱型永久磁铁定子——笼型空心圆环，矽钢片叠成，装有笼型绕组（与笼形电动机的转子相类似）触头——改变通断状态陕西科技大学电气控制基础电气控制与PLCCH1上午10时39分1.1.2继电器四、常用继电器的类型5、速度继电器速度继电器的图形符号和文字符号KSKSKS（a）转子（b）常开触头（c）常闭触头(a)(b)(c)∧n∧n速度继电器常